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世界刀具的新发展动向

2008年04月08日 09:39中国机床商务网点击:3311

    近年来全球范围内金属切削刀具和应用技术均有了长足的进步。从以下几个方面来看世界刀具的新发展动向: 

    1、刀具新材料和涂层技术  

    近代金属切削刀具材料从碳素工具钢、高速钢发展到今日的硬质合金、立方氮化硼等超硬刀具材料,使切削速度从每分钟几米飚升到千米乃至万米。随着数控机床和难加工材料的不断发展,刀具实有难以招架之势。要实现高速切削、干切削、硬切削必须有好的刀具材料。在影响金属切削发展的诸多因素中,刀具材料起着决定性作用。 
    随着数控机床和难加工材料的不断发展,对金属切削效率提升的压力,使得刀具材料不断进步并起着决定性作用。近代金属切削刀具材料从碳素工具钢、高速钢发展到今天的硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等超硬刀具材料,使切削速度从每分钟几米飚升到千米甚至更高。  
    2006年美国刀具消耗中刀片的材料消耗分别是:硬质合金占76.7%,陶瓷刀片6.7%,金属陶瓷刀片4.7%,CBN和PCD等超硬刀片8.8%,其它刀片占3.1%;硬质合金刀具材料和涂层技术持续不断地发展,使得其在现代切削中占有的市场份额越来越重,不断地侵蚀着高速钢刀具的市场份额。高速钢材料也有长足的进步。对于某些刀具和加工状态而言,高速钢刀具因具有良好的强韧性仍然占有一定份额。2003年全世界金属切削刀具(不包括锯削刀具)消费总额达到约110亿美元,其中刀片和刀杆占48%(52.8亿美元),高速钢刀具占36%(39.6亿美元),整体或焊接硬质合金刀具占16%(17.6亿美元)。 
 
    2、刀具综合应用理念——系统工程的概念  

    刀具制造商与顾客、机床在新项目的合作中,在竞标阶段就与有关合作伙伴保持密切接触,落实一些关键技术并分析加工工艺和刀具应用对产品成本的影响,例如:零件如何装夹以保持加工的稳定性,刀具如何分布,应采用什么样的加工策略以及是否需要专用刀具,等等;全部加工工艺及柔性程度还取决于客户是否要求24小时运转。  
    制造业要求成本不断降低的压力逼迫着世界各地的汽车供应商和其它大批量零配件生产商仔细地计算着零件成本。为了能满足世界上这一部分客户的要求,机床制造商和刀具制造商都更加紧密合作,而不是停留在单一的刀具选用、采购和配套。因为要改造一个已有的工艺或半途参与项目的合作,需要付出的代价更大。提前介入,为新的生产线配备高效率组合刀具,同时鉴于CBN刀具的经济性在很大程度上取决于工件材料的均匀性,为了用CBN刀具代替陶瓷和合金刀具以提高加工效率和降低成本,还建议顾客改善工件材料铸造质量不均匀的问题,可以使新的生产线设备利用率达到98%,有效使用度达到85%,更好地发挥刀具制造商的作用。  
    与陶瓷刀具相比,CBN刀具的耐用度更长、切削速度更高、节拍时间更短;陶瓷刀具的切削速度为1200m/min,而CBN刀具为4000m/min;同样的刹车盘零件加工,陶瓷刀具的耐用度为150件,而CBN刀具为1500 件。  
    刀具综合应用理念-系统工程的概念,在现代金属切削中地位凸现。 

    3、刀具服务和管理   

    刀具服务和管理公司大规模出现。由于现代金属切削技术和刀具技术的迅猛发展,刀具应用技术日益专业化。所以有许多制造厂将自己的刀具准备、刀具管理、采购和仓储、新开发刀具试验、应用及工程化等各个服务模块交给专门的刀具管理公司进行,以达到提高生产率,减少刀具总费用和所需资金,减少刀具供应商的数目,降低加工成本等目标。   

    4、刀具的设计和结构发生着变化   

    刀具设计应用了切削仿真技术,预先计算出实际切削时的切削力和切屑的温度;刀具结构也向着提升切削系统刚性、降低切削力,避免产生系统共振的角度发展。   

    虽然在世界金属切削刀具市场中,中国的刀具暂时处于十分弱势的地位。但是在过去的一年中,中国刀具企业和刀具本身有了实质性的进步。在硬质合金刀具材料和涂层技术方面,由于各厂家技术改造力度加大,以株洲钻石为龙头的可转位涂层合金刀片产量和质量均大幅度提升。整体硬质合金刀具,无论从生产规模还是产品质量,也有了长足的发展,涌现了一大批具有一定规模和生产流水线的整硬刀具生产厂。在刀具应用和管理理念上,除了上海通用汽车集团采用了刀具管理公司外,新筹建的上海电气核电设备有限公司在其主设备生产能力提升项目中,为了提升加工效率和降低采购成本,集中精力搞好主业,大胆尝试采用刀具总包商的办法,对于其包括重型切削用的60刀柄等和重型数控车刀等刀具选型、应用、技术培训和数控刀具管理,统统交给刀具总包商进行。   

    中国造刀具的技术进步,对于提升制造业效率、打造制造业强国的作用是显而易见的,毋庸忽视。中国刀具不可能永远停留在过去和现在的低水平上。有多少中国刀具制造人在为之奋斗,为了追求中国刀具的技术进步和发展甚至付出沉重的代价。但是他们仍然在继续努力着。成都千木数控刀具有限公司就积聚了一大群这样的有识之士。   

    5.对于中国造刀具,包容、希望、成长   

    包容。刀具行业是一个比较特殊的行业,需要有历史的沉淀,需要有技术引进,需要有几十年甚至几代人的努力。尤其是在目前现代切削技术突飞猛进的年代。中国刀具在进步,但无论从资金还是技术实力,国家的基础投入和重视程度上,都跟不上时代的要求。伴随着中国刀具的进步,中国的制造厂应当给予使用的机会和足够的信任,包容、看到、承认甚至帮助他们的进步,才有可能使中国造刀具和中国造数控机床同步进步。如果一旦工厂技改就都将国产刀具拒之门外,又哪来中国造刀具的进步和成长空间?如果永远是进口刀具一统天下,又如何可能降低刀具的采购成本?刀具的消耗可是长期的伴随着产品生产始末。中国刀具的发展和刀具制造人需要有一个包容的空间。   

    希望。有了包容的空间,才有了希望的田园。过去的几十年,从刀片技术、涂层技术、刀具制造技术到刀具应用技术,不管是模仿来还是引进来,中国的刀具制造商都为自己建立起来了一定的技术和文化底蕴。还有国外的刀具商伴随着刀具的进口,不仅给我们的制造业带来了新技术、新观念,还帮助我们培养了一大批刀具技术应用人才。这些都是希望所在。2008年,中国造刀具在逐步亮出自己的风采了!   

    成长。有了包容,有了希望,才有成长。我国工具工业经历着艰难的调整,尤其是传统的机械加工被现代金属切削快速取代的今天,其市场份额越来越小。伴随着中国制造业的高速发展,中国造刀具应当找准自身的差距,不谓艰难困苦,迎头赶上,快速成长。刀具行业成长了,才能购真正打造制造业强国,才有底气。2008年,中国造刀具,该成长了,奋斗了几十年,是该腾飞的时候了。 
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